一种无线局域网DCF扩展算法——ExDCF

在基于IEEE 802.11的无线局域网(WLAN)中,所有节点只能和接入点(AP)直接通信,即使在直接通信范围内的无线节点,其相互通信也要通过接入点进行转发,从而导致无线局域网的吞吐率大大降低。针对这一问题,提出一种分布协调功能（DCF）扩展算法——ExDCF算法:当两个通信节点在同一传输范围内时,两节点间的数据传输不需要接入点转发;即使两个节点不在一个通信范围内,两节点间数据传输需要接入点转发,但是接入点不需要再次竞争信道。该算法可以将节点间的吞吐率至少提高2倍。理论分析和仿真结果表明该算法能有效地提高无线网络的整体性能,并且能够与标准DCF很好地兼容。     

无线局域网中的认证机制

当前无线局域网（WLAN）主要的认证技术包括了IEEE802．11中的开放系统认证和共享密钥认证,IEEE802．11i中的802．1x认证协议,以及我国的无线局域网安全标准WAPI中的WAI认证机制。概述了以上各种认证机制,讨论了它们各自的优缺点,并根据其存在的安全漏洞,给出了两种改进方案。最后给出了WLAN认证机制的进一步研究方向。     

IEEE 802.11无线局域网中分布式协调功能的改进

结合无线局域网和TCP的特点提出了一种改进算法,当AP向无线节点发数据包时,无线节点用一个小的数据包(如:TCP层的ACK等)来代替CTS,这样可以避免无线节点单独发送小数据包,从而提高无线信道的利用率和无线网络的吞吐率。从试验结果可以看出,改进后的DCF协议不仅提高了信道的利用率和无线局域网的性能,而且更好的维护了无线节点间的公平性。     

无线局域网分布式自适应信道分配

提出一种分布式自适应信道分配算法,利用全面的动态网络信息增加信道选择的正确性,引入退避机制减少信道分配中的冲突开销。在网络仿真平台NS2上对算法进行大量实验。结果表明,与传统分布式信道分配算法相比,该算法具有干扰检测率高、可靠稳定的特点,从而有效提高网络整体吞吐量。     

基于PCF的无线局域网接入时延可控系统研究

目前无线局域网(WLAN)中使用最广的是IEEE 802.11协议,该协议定义了两种信道访问机制:分布式协调功能(DCF)和点协调功能(PCF).其中,DCF采用基于竞争的信道访问机制,因此,多个连有传感器的站点采集数据在信道中传输就会出现碰撞和时延不可控的问题;而PCF采用轮询的方式来提供一种非竞争的访问机制,很好地解决时延不可控制的问题.针对这种情况,提出采用集中控制协议完成PCF访问机制,协议中定义超帧结构并将超帧划分为多个时隙,以此实现无竞争的信道访问机制.实验结果表明:整个网络中传感器采集数据最大接入时延控制在90 ms以内.     

无线局域网综述

本文简要介绍了无线局域网的概念和原理,重点探讨了无线局域网的关键技术和安全性。     

无线局域网技术初探

无线局域网是近年来继千兆位以太网和ＡＴＭ局域网之后的又一研究方向,具有广阔的应用前景。本文基于ＩＥＥＥ８０２．１１标准,讨论了无线局域网的标准体系、网络结构和工作原理。     

与网线交锋——无线局域网测试

无线局域网的数据传输速度从11MBit／秒飞跃到54MBit/秒使得它成为了传统的有线网络的极大对手。我们测试了无线局域网看它是否对于玩游戏也适合。     

无线局域网的安全机制

无线局域网在过去两年中已经发展成为计算机网络的一个至关重要的组成部分,它的应用领域也在飞速地扩大。该文介绍了无线局 域网的一些基本概念,并以无线局域网802.11协议为基础,研究了保证无线局域网传输数据的机密性、实现身份认证和接入点安全的安全机 制及其实现方法。分析了无线局域网领域的一些增强安全性的协议,并提出一套符合国家无线局域网标准的安全性实现方案。     

基于排队模型的无线局域网性能分析

对G/G/∞排队模型的队列服务时间进行修正,推导出正确的发送概率。利用修正模型分析非理想信道下的IEEE 802.11分布式协调功能无线局域网基本访问机制和RTS/CTS访问机制的饱和吞吐量,并计算出非理想信道下的平均分组时延。通过NS仿真验证该方法的正确性。     

RSAD: A Robust Distributed Contention-Based Adaptive Mechanism for IEEE 802.11 Wireless LANs

Previous researches have shown that Distributed Coordination Function (DCF) access mode of IEEE 802.11 has lower performance in heavy contention environment. Based on the in-depth analysis of IEEE 802.11 DCF, NSAD (New Self-adapt DCF-based protocol) has been proposed to improve system saturation throughput in heavy contention condition. The initial contention window tuning algorithm of NSAD is proved effective in error-free environment. However, problems concerning the exchanging of initial contention window occur in error-prone environment. Based on the analysis of NSAD's performance in error-prone environment, RSAD is proposed to further enhance the performance. Simulation in a more real shadowing error-prone environment is done to compare the performance of NSAD and RSAD and results have shown that RSAD can achieve further performance improvement as expected in the error-prone environment than NSAD (i.e., better goodput and fairness index).     

无线局域网中基于信号强度的室内定位

确定用户的位置信息有利于向用户提供方便高效的服务,基于接收信号强度的无线局域网室内定位是定位领域的一个新的研究热点.研究的难点在如何克服随机因素对信号的干扰,使定位方法具有健壮性、适应性.本文基于IEEE 802.11b/g协议的无线局域网环境下定位问题的难点,分析了如何评价定位算法的性能问题,介绍目前定位方法的基本原理、优缺点及其分类,详细综述利用接收信号强度的室内定位算法,最后指出未来定位算法研究的几个方向.     

无线局域网中一种自适应RTS门限调整算法

媒体访问控制是无线局域网的重要部分,决定了具有受限通信带宽的无线信道的共享效率.IEEE 802.11系列标准基于现有以太网技术,具有良好的操作性和兼容性,已发展成为WLAN的主要标准.IEEE 802.11 DCF中有两种接入方式:基本方式和RTS/CTS方式.RTS/CTS方式是IEEE 802.11无线网络的可选握手过程,用于减小碰撞的可能性.决定使用RTS/CTS握手方式的RTS门限值是研究的重要参数,不同的取值对数据传送会产生不同的性能特点.文章通过分析IEEE 802.11 DCF分组发送成功和碰撞的持续时间,获得了RTS和基本方式下分组传输时间开销与分组长度的关系.给出了以最小化分组传输时间代价为优化目标的最优RTS门限的计算公式.通过对当前信道分组发送的冲突概率的预测实现了最优RTS门限的计算;给出了一个具体的RTS门限自适应调整算法,使终端能自动调整其RTS门限以达到或接近最优值.仿真表明RTS门限自适应调整算法明显减小了分组传送时收发器发送单位比特数据的时间开销.     

增强型移动自主网络MAC层节能机制

在移动自组网中,节点通常采用能量有限的电池来供电,因此如何提高各个节点能量利用率,减少能耗,以延长网络的寿命,成为移动自组网协议中所有协议层的关键问题;为了节省能量,无限局域网标准IEEE802.11在分布式协调功能(DCF)的基础上定义了节能机制PSM,在对现有的802.11PSM协议进行分析和比较后提出一种自适应调整的节能机制EPSM;EPSM |改进了PSM在一个BI周期只能传送一个数据包的模式,大大减少传输延时,并采用中心节点交替苏醒的方式以延长中心节点的生存时间,达到节省能量的目的;通过仿真结果表明EPSM在减少传输时延、减少能耗以及提高节点生存时间等方面较PSM有了较大的提高.     

Performance Analysis of CSMA/CA Protocol for High-speed Wireless LANs

In this paper, we present an exact analysis to numerically evaluate the performance of the multiple random access method with non-persistent carrier sense multiple access with collision-avoidance (CSMA/CA) protocol for high-speed and realizing fully-distributed wireless LANs. The collision-avoidance portion of CSMA/CA in this model is performed with a random pulse transmission procedure, in which a user with a packet ready to transmit initially sends some pulse signals with random intervals within a collision-avoidance period before transmitting the packet to verify a clear channel. The system model consists of a finite number of users to efficiently share a common channel. The time axis is slotted, and a time frame has a large number of slots and includes two parts: the collision-avoidance period and the packet-transmission period. A discrete-time Markov process is used to model the system operation. The number of slots in a frame can be arbitrary, dependent on the chosen lengths of the collision-avoidance period and packet-transmission period. The influence of possible length of the collision-avoidance period and packet-transmission period, and pulse transmission probabilities on the network performance are discussed, based on the results of the utilization of channel and average packet delay for the different packet generation rate.     

基于EAP和VPN的企业无线局域网的构建

无线局域网在企业中的应用越来越广泛,而安全性是企业无线局域网(WLAN)的关键问题.本文讨论了WLAN存在的安全隐患,分析了可扩展认证协议(Extensible Authentication Protocol,EAP)技术和业界领先的eTrust VPN(Virtual Private Network)技术,并提出了一种基于EAP 和VPN的企业无线局域网部署方案,同时分析了该方案的优点.     

无线网络中分布式协调功能的改进

文中提出了一种简单而有效的方法动态的估计无线网络中的活动节点数,并根据估计出的活动节点数调整MAC层的初始竞争窗口大小,从而降低冲突概率,提高吞吐率性能。而且,该方法没有增加任何控制开销。仿真结果表明,改进后的IEEE 802．11分布式协调功能机制的性能有明显改善。     

无线自组织网络中的自适应竞争窗口退避算法

基于无线自组织网络IEEE 802.11协议原理,改进Ad Hoc网络标准DCF算法,提出一种自动调整最小竞争窗口的退避算法——ABEB算法,建立算法的二维Markov链模型,导出其稳态分布概率,分析其性能并进行了仿真。研究结果表明,与标准DCF算法相比,该算法的吞吐量平均提高了18%,时延平均降低了11%。     

一种自适应无线局域网协议

研究了无线局域网IEEE802.11协议的DCF(distributed coordination function)接入方式,在建模基础上进行算法改进,提出了一种新的节点自适应链路碰撞的退避算法NSAD(new self-adaptive DCF algorithm).大量的仿真实验表明,所提出的算法在吞吐量、公平性、丢包等方面较原DCF协议都有显著提高.     

基于ARM11的嵌入式无线视频终端的设计

随着无线局域网的广泛应用,为了在嵌入式系统中整合无线局域网宽带通信技术进行视频传输;提出一种基于ARM11硬件平台和嵌入式Linux操作系统的无线视频终端系统的设计方案,给出系统的总体设计和主要功能模块的实现,其中包括视频采集模块、无线视频传输模块的硬件设计,嵌入式Linux的驱动程序移植、H.264数字视频压缩及应用程序实现等;该系统实现了802.11无线局域网内的视频传输,实时监测网络的数据流量和拥塞状况,提高网络传输质量,保证视频播放流畅性,可靠性高且易于使用;实践证明本系统稳定性高,实时性好,运行可靠,可应用于视频监控领域。